KR101834326B1 - 기능성 요구르트 제조방법 및 이에 의해 제조된 기능성 요구르트 - Google Patents
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Abstract
본 발명은 기능성 요구르트 제조방법 및 이에 의해 제조된 기능성 요구르트에 관한 것이다. 한 구체예에서 상기 기능성 요구르트 제조방법은 우유 100 중량부 및 혼합분말 0.5~10 중량부를 포함하는 제1 혼합물을 살균하는 단계; 및 상기 제1 혼합물에 균주를 접종하고 30℃~45℃에서 발효시키는 단계;를 포함하며, 상기 우유는 물 65~75 중량% 및 전지분유 및 탈지분유 중 하나 이상의 분유 25~35 중량%를 포함하고, 상기 혼합분말은 팥, 및 블루베리, 바나나 및 키위 중 하나 이상의 과일을 포함하는 것을 특징으로 한다.
Description
본 발명은 기능성 요구르트 제조방법 및 및 이에 의해 제조된 기능성 요구르트에 관한 것이다.
최근 급속한 경제성장에 따른 도시화로 인해, 운동부족과 스트레스, 영양의 불균형 섭취 등이 현대인의 건강상태를 악화시켜 각종 성인병과 만성질환의 발병률을 증가시키는 주요 원인이 되고 있다. 특히, 급속한 고령화로 진행되는 시대 상황과 웰빙 문화와 결합하여 건강증진에 도움이 되는 기능성 식품에 대한 관심이 증가되고 있다. 이러한 기능성 식품 중에서 발효유(fermented milk)는 오래 전부터 식품의 향미 개선 및 저장성 향상 등의 목적으로 식품의 보존 수단으로 사용되어 인류의 영양에 매우 중요한 역할을 하고 있다.
발효유는 크게 발효유류 및 발효 음료류로 나눌 수 있다. 상기 발효유류는 원유 또는 유가공품을 유산균 및 효모로 발효시키거나, 이에 다른 식품 또는 식품 첨가물을 위생적으로 첨가한 것을 의미하며, 발효 음료류는 유가공품 또는 식물성 원료를 유산균 및 효모 등 미생물로 발효시켜 가공시킨 것을 의한다. 한편, 발효유의 종류 중 하나인 요구르트는 대표적으로 드링크형 요구르트, 호상(糊狀) 요구르트 및 액상 요구르트 등이 있다. 상기 호상 요구르트는 우유나 산양유를 액체 상태에서 발효시 응고되는 단백질 덩어리인 커드를 포함하는 농후발효유를 의미하며, 일반적으로 무지유 고형분이 8.0%이상이고, 유산균 수가 1ml당 1억 마리 이상 생존하며, 과육 등을 첨가하여 떠먹을 수 있도록 제조한다. 상기 액상 요구르트는 우유, 염소젖 및 말젖 등에 젖산균이나 효모를 배양하여 젖당(락토오스)을 발효시킨 뒤, 젖산이나 알코올을 생성해 음용시 청량감 및 풍미를 느끼게 하는 액상 음료를 의미하며, 드링크 요구르트는 상기 액상 요구르트보다 좀 더 점도가 높은 발효 유산 음료이다.
이와 관련하여 대한민국 공개특허공보 제2014-0010510호에서는, 원유에 백년초 분말을 첨가하여 제조되는 백년초가 함유된 요구르트의 제조방법이 개시되고 있다.
한편, 별도의 첨가물을 가미하지 않고 우유에 유산균을 직접 발효시켜 만든 플레인 요구르트 등을 제외하면, 현재 시판되는 대부분의 떠먹는 요구르트는 맛과 향을 위해 다양한 인공첨가물이 들어 있어, 웰빙시대를 반영한 최근의 식품 트랜드와 맞지 않는 문제점이 있었다.
블루베리(blueberry, Vaccinium spp)는 진달래과(Ericaceae) 산앵두나무속(Vaccinium)에 속하는 관목성 식물로서, 전 세계적으로 400여종이 있으며, 주로 북미 지역에 분포되어 있다. 펙틴, 식물섬유, 미네랄, 칼슘, 철분, 망간, 다섯 개의 안토시아니딘(델피니딘, 시아니딘, 멀비딘, 페투니딩, 페오니딘)에 세 개의 당(글루코스, 갈락토오스, 아라비노스)이 각각 한 개씩 결합한 형태로 청자색 색소 성분인 안토시아닌 색소는 과피에 많으며 15 종류의 안토시아닌이 존재하는 것으로 알려져 있다.
키위(kiwifruit, Actinidiachinensis Planch.)는 폴리페놀 성분인 퀘르세틴과 무기질인 마그네슘, 아스코르빈산 및 엽산 등과 같은 비타민이 풍부하게 함유되어 있으며, 피토케미컬과 펙틴 및 섬유질이 다량 함유되어 있다. 그 외에도 단백질 분해효소인 액티니딘 성분이 풍부하게 함유되어 있는 것으로 알려져 있다.
오미자(五味子, 학명: Schisandra chinensis)는 오미자 과의 낙엽 덩굴식물로서, 열매는 지름 약 1cm의 원형이고, 8~9월에 홍색으로 익으며 1~2개의 종자가 들어 있다. 이러한 오미자는 과피와 과육은 달고 시며, 씨 속은 맵고 쓰고 모두 합하면 5가지 맛을 갖추고 있기 때문에 오미자라고 불리며, 그 중에서도 신맛이 강하다. 오미자에는 시잔드린(schizandrin), 시잔드린C(Schisandrin-C), 고미신-A(gomisin-A) 및 고미신-N(gomisin-N) 등의 리그난(lignan) 화합물, 사과산(Malic acid) 및 시트르산(Citric acid) 등의 성분이 들어 있어 심장을 강하게 하고 혈압을 내리며 면역력을 높여 주어 강장제로 이용하고 있으며, 폐기능을 강하게 하고 진해, 거담 작용이 있어서 기침이나 갈증 등을 치료하는 효과가 있다고 알려져 있다. 이러한 오미자는 예로부터 차, 화채, 다식, 술 등과 같은 식품으로 가공하여 섭취하고 있었을 뿐만 아니라 한의학의 약재로 사용되고 있다.
팥(red bean, phaseolus angularis)은 쌍떡잎식물 장미목 콩과의 한해살이풀로 중국, 한국, 일본 등 극동아시아의 온대지역에서 주로 재배되며, 콩 다음으로 수요가 많다. 팥은 단백질과 지방질 함량이 낮고 탄수화물이 높은 두류로 구성성분의 대부분은 전분으로 이루어져 있다. 보통 밥밑용으로 이용되며, 팥죽이나 떡, 빵, 과자 등의 속재료와, 앙금, 양갱 및 빙과 제조용으로도 많이 이용되고 있다. 팥껍질에는 사포닌과 안토시아닌 등이 많이 함유되어 있으며, 안토시아닌은 프로안토시아니딘으로 그중에서도 시아니딘(cyanidin) 함량이 많은 것으로 알려져 있고, 항산화 및 항종양 효과를 가지는 것으로 보고되고 있다. 이외에도, 피로회복, 피부 미용, 항 당뇨, 이뇨작용, 각기예방 및 혈액순환 개선효능이 있는 것으로 알려져 있다.
한편, 팥을 이용한 다양한 제품의 생산이나 원재료로 활용하기 위해서는, 팥의 기능성을 유지할 수 있는 유효성분이 가공과정에서 안정화될 수 있는 가공기술의 개발이 필요하며, 이를 이용한 다양한 식품의 활용을 위한 제조기술의 개발과 유효성분 및 지표성분의 시험분석과 기능성, 효능 평가도 필요하다. 그러나 현재, 팥을 이용한 시판 제품은 팥, 팥을 이용한 차/주류, 및 팥 앙금 등 1차 가공품이 대부분이며, 최근에는 팥죽 및 팥 칼국수 등의 프랜차이즈화가 이루어지고 있으나, 팥을 이용한 고부가 가치를 갖는 식품의 연구 개발은 아직까지 미미한 실정이다.
본 발명의 목적은 관능성이 우수한 기능성 요구르트 제조방법을 제공하는 것이다.
본 발명의 다른 목적은 영양 성분의 파괴 및 손실을 최소화 할 수 있는 기능성 요구르트 제조방법을 제공하는 것이다.
본 발명의 또 다른 목적은 상안정성이 우수하여 보관시 층 분리현상을 방지할 수 있는 기능성 요구르트 제조방법을 제공하는 것이다.
본 발명의 또 다른 목적은 상기 기능성 요구르트 제조방법에 의해 제조된 기능성 요구르트를 제공하는 것이다.
본 발명의 하나의 관점은 기능성 요구르트 제조방법에 관한 것이다. 한 구체예에서 상기 기능성 요구르트 제조방법은 우유 100 중량부 및 혼합분말 0.5~10 중량부를 포함하는 제1 혼합물을 살균하는 단계; 및 상기 제1 혼합물에 균주를 접종하고 30℃~45℃에서 발효시키는 단계;를 포함하며, 상기 우유는 물 65~75 중량% 및 전지분유 및 탈지분유 중 하나 이상의 분유 25~35 중량%를 포함하고, 상기 혼합분말은 팥, 및 블루베리, 바나나 및 키위 중 하나 이상의 과일을 포함한다.
한 구체예에서 상기 혼합분말은 팥, 및 블루베리, 바나나 및 키위 중에서 하나 이상의 과일을 1:0.1~1:10 중량비로 혼합하여 제2 혼합물을 제조하는 단계; 상기 제2 혼합물을 동결 건조하여 건조물을 제조하는 단계; 및 상기 건조물을 분쇄하는 단계;를 포함할 수 있다.
본 발명의 다른 구체예에서 상기 기능성 요구르트 제조방법은 우유 100 중량부 및 오미자 침출액 0.5~10 중량부를 포함하는 제3 혼합물을 살균하는 단계; 및 상기 혼합물에 균주를 접종하고 30℃~45℃에서 발효시키는 단계;를 포함하며, 상기 우유는 물 65~75 중량%, 및 전지분유 및 탈지분유 중 하나 이상의 분유 25~35 중량%를 포함한다.
한 구체예에서 상기 균주는 락토바실러스 아시도필루스(lactobacillus acidophillus), 락토바실러스 불가리쿠스(lactobacillus bulgaricus) 및 스트렙토코쿠스 살리바리우스(streptococcus salivarius) 중에서 하나 이상의 균주를 사용할 수 있다.
본 발명의 다른 관점은 상기 기능성 요구르트 제조방법에 의해 제조된 기능성 요구르트를 제공하는 것이다.
본 발명의 기능성 요구르트 제조방법에 의해 제조된 기능성 요구르트는, 맛이 우수하고, 점도가 적절하며 저작감 및 관능성이 우수하고, 상안정성이 우수하여 보관시 층 분리현상을 방지할 수 있으며, 영양성 등의 기능성이 우수하고, 팥, 과일, 오미자 등을 영양성분의 손실을 최소화하여, 이를 이용한 부가가치성이 우수하여 경제성이 우수할 수 있다.
도 1은 본 발명에 실시예에 따라 제조된 기능성 요구르트를 나타낸 사진이다.
도 2는 본 발명의 실시예에 따라 제조된 혼합분말을 나타낸 사진이다.
도 3은 본 발명에 따른 실시예의 분석 크로마토그래피 그래프이다.
도 4는 본 발명에 따른 실시예의 농도별 트롬빈 저해활성을 나타낸 그래프이다.
도 5는 본 발명에 따른 실시예의 농도별 프로트롬빈 저해활성을 나타낸 그래프이다.
도 6은 본 발명에 따른 실시예의 농도별 혈액응고인자 저해활성을 나타낸 그래프이다.
도 2는 본 발명의 실시예에 따라 제조된 혼합분말을 나타낸 사진이다.
도 3은 본 발명에 따른 실시예의 분석 크로마토그래피 그래프이다.
도 4는 본 발명에 따른 실시예의 농도별 트롬빈 저해활성을 나타낸 그래프이다.
도 5는 본 발명에 따른 실시예의 농도별 프로트롬빈 저해활성을 나타낸 그래프이다.
도 6은 본 발명에 따른 실시예의 농도별 혈액응고인자 저해활성을 나타낸 그래프이다.
본 발명을 설명함에 있어서 관련된 공지기술 또는 구성에 대한 구체적인 설명이 본 발명의 요지를 불필요하게 흐릴 수 있다고 판단되는 경우에는 그 상세한 설명은 생략할 것이다.
그리고 후술되는 용어들은 본 발명에서의 기능을 고려하여 정의된 용어들로써 이는 사용자, 운용자의 의도 또는 관례 등에 따라 달라질 수 있으므로 그 정의는 본 발명을 설명하는 본 명세서 전반에 걸친 내용을 토대로 내려져야 할 것이다.
본 발명의 하나의 관점은 기능성 요구르트 제조방법에 관한 것이다. 한 구체예에서 기능성 요구르트 제조방법은 (a) 제1 혼합물 살균단계; 및 (b) 발효단계;를 포함한다. 좀 더 구체적으로 상기 제조방법은 우유 및 혼합분말을 포함하는 제1 혼합물을 살균하는 단계; 및 상기 제1 혼합물에 균주를 접종하고 발효시키는 단계;를 포함한다.
이하, 본 발명에 따른 기능성 요구르트 제조방법을 단계별로 상세히 설명하도록 한다.
(a) 제1 혼합물 살균단계
상기 단계는 우유 및 혼합분말을 포함하는 제1 혼합물을 살균하는 단계이다. 구체예에서 상기 단계는 우유 100 중량부 및 혼합분말 0.5~10 중량부를 포함하는 제1 혼합물을 살균하는 단계이다.
상기 우유는 물 및 분유를 혼합하여 제조된 것을 사용한다. 상기 분유는 전지분유 및 탈지분유 중 하나 이상을 포함하여 사용한다.
상기 전지분유(whole milk powder)는 첨가물을 포함하지 않은 우유를 그대로 건조시켜 분말로 제조한 것을 사용할 수 있다. 상기 탈지분유(powdered skim milk)는, 지방이 분리된 우유를 건조시켜 분말로 제조한 것을 사용할 수 있다. 구체예에서 상기 분유로는 탈지분유를 사용할 수 있다.
상기 우유는 물 65~75 중량% 및 전지분유 및 탈지분유 중 하나 이상의 분유 25~35 중량%를 포함하여 제조한다. 상기 물과 분유의 비율로 요구르트 제조시 유산 발효속도, 점도, 굳기 및 맛이 동시에 우수할 수 있다. 상기 우유에 포함되는 분유를 25 중량% 미만으로 포함시 요구르트의 점도가 저하되고, 층분리 현상이 발생하여 안정성이 저하되며, 35 중량%를 초과하여 포함시 요구르트의 굳기가 증가하여 관능성이 저하되고, 유산 발효속도가 느려지게 된다. 예를 들면 상기 분유는 28~35 중량% 포함될 수 있다. 다른 예를 들면 28~32 중량% 포함될 수 있다.
상기 혼합분말은 본 발명의 관능성을 향상시키면서, 영양성분을 제공하기 위해 포함된다. 상기 혼합분말은 팥, 및 블루베리, 바나나 및 키위 중 하나 이상의 과일을 포함한다.
구체예에서 상기 혼합분말은 상기 기능성 요구르트의 섭취시 저작감, 단 맛 등의 관능성과 함께 각종 비타민 등 건강에 유용한 성분을 제공하는 목적으로 포함된다.
상기 살균은 상기 제1 혼합물을 55℃~70℃의 온도로 20~40분 동안 가열하여 살균할 수 있다. 상기 살균온도 및 살균시간에서, 충분한 살균 효과를 얻으면서도 상기 혼합분말에 포함된 영양성분의 파괴를 방지할 수 있다. 예를 들면, 60℃~68℃에서 20~35분 동안 가열하여 살균할 수 있다. 구체예에서 상기 살균된 제1 혼합물을 30℃~45℃로 냉각시킬 수 있다. 상기 조건으로 냉각시 발효가 용이하게 이루어질 수 있다.
한 구체예에서 상기 혼합분말은 제2 혼합물 제조단계; 건조물 제조단계; 및 분쇄단계;를 포함하여 제조될 수 있다.
제2 혼합물 제조단계
상기 단계는 팥, 및 블루베리, 바나나 및 키위 중에서 하나 이상의 과일을 1:0.1~1:10 중량비로 혼합하여 제2 혼합물을 제조하는 단계이다.
상기 팥은 분말 형태로 포함될 수 있다. 구체예에서 상기 팥은, 물에 식염 및 팥을 첨가하고 삶아낸 다음, 분쇄하고 동결건조하여 분말 형태로 제조된 것을 사용할 수 있다. 상기 블루베리, 바나나 및 키위는 페이스트 형태로 포함될 수 있다. 예를 들면, 블루베리, 바나나 및 키위를 믹서기로 갈아내어 페이스트 형태로 제조한 것을 사용할 수 있다.
상기 팥 및 과일은 1:0.1~1:10 중량비로 포함될 수 있다. 상기 중량비로 포함시 단 맛 및 저작감 등의 관능성이 우수할 수 있다. 예를 들면 1:0.3~1:5 중량비로 포함될 수 있다. 다른 예를 들면 1:0.5~1:1.5 중량비로 포함될 수 있다.
건조물 제조단계
상기 단계는 상기 제2 혼합물을 동결 건조하여 건조물을 제조하는 단계이다. 구체예에서 상기 제2 혼합물을 -40℃ 초저온냉동고에서 동결한 후 동결건조기를 사용하여 -40℃에서 0.01~0.5 bar의 압력으로 감압 건조를 시작하여 15℃/200분씩 온도를 증가시켜 운전하고, 최종적으로 30℃에서 50~70 시간 건조하여 건조감량 3.0±0.5% 건조물을 제조할 수 있다. 상기 조건으로 건조 시 승화에 의해 수분이 제거되며, 상기 제2 혼합물의 영양성분의 손실을 최소화 하며 혼합성 및 저장성이 향상될 수 있다. 구체예에서 상기 동결 건조기는 PVTFD-100R((주)일신바이오베이스) 등이 사용 가능하다.
분쇄단계
상기 단계는 상기 건조물을 분쇄하는 단계이다. 예를 들면, 50㎛ 내지 5mm 크기로 분쇄할 수 있다. 구체예에서 건조물 분쇄시 핀밀 또는 제트밀 등의 분쇄기를 사용할 수 있다.
본 발명에서 상기 “크기”는, “최대길이”를 의미하는 것을 정의한다. 상기 범위로 분쇄시 저작성, 혼합성 및 관능성이 우수할 수 있다.
상기 혼합분말은 상기 우유 100 중량부에 대하여 0.5~10 중량부 포함된다. 상기 범위로 포함시 상안정성, 저작성, 관능성 및 혼합성이 우수할 수 있다. 상기 혼합분말을 0.5 중량부 미만 포함시 저작성 등의 관능성이 저하되며, 10 중량부를 초과하여 포함시 상안정성 및 혼합성이 저하될 수 있다. 예를 들면 0.1~5 중량부 포함될 수 있다. 다른 예를 들면 0.5~5 중량부 포함될 수 있다.
(b) 발효단계
상기 단계는 상기 제1 혼합물에 균주를 접종하고 발효시키는 단계이다. 구체예에서 상기 제1 혼합물에 균주를 접종하고 30℃~45℃에서 발효시키는 단계이다.
상기 균주는 락토바실러스 아시도필루스(lactobacillus acidophillus), 락토바실러스 불가리쿠스(lactobacillus bulgaricus) 및 스트렙토코쿠스 살리바리우스(streptococcus salivarius) 중에서 하나 이상의 균주를 사용할 수 있다.
구체예에서 상기 스트렙토코쿠스 살리바리우스(streptococcus salivarius)로는, 스트렙토코쿠스 살리바리우스(streptococcus salivarius) ?? 스트렙토코쿠스 살리바리우스 서브스피시즈 서모필루스 (streptococcus salivarius subsp. Thermophillus) 중에서 하나 이상을 포함할 수 있다. 상기 균주를 이용하여 발효시 발효속도, 상안정성 및 관능성이 우수할 수 있다.
예를 들면 상기 균주로는 락토바실러스 아시도필루스(lactobacillus acidophillus), 락토바실러스 불가리쿠스(lactobacillus bulgaricus) 및 스트렙토코쿠스 살리바리우스 서브스피시즈 서모필루스 (streptococcus salivarius subsp. Thermophillus)의 1:1:1 혼합균주를 사용할 수 있다. 상기 균주를 혼합하여 발효시 발효속도, 상안정성 및 관능성이 우수할 수 있다.
구체예에서 상기 균주는 동결건조물 형태로 제1 혼합물에 접종할 수 있다. 구체예에서 상기 균주는 멸균된 배지에서 35~38℃에서 20~30 시간 동안 배양하고, 탈지분유와 혼합한 다음 동결 건조하여 동결건조물 형태로 제조하여 상기 제1 혼합물에 접종할 수 있다.
한 구체예에서 상기 균주의 접종량은 5.0x105cfu/mL~5.0x108cfu/mL으로 접종할 수 있다. 상기 범위에서 접종시 발효속도, 상안정성 및 관능성이 우수할 수 있다.
다른 구체예에서 기능성 요구르트 제조방법은 (a) 제3 혼합물 살균단계; 및 (b) 발효단계;를 포함한다. 좀 더 구체적으로 상기 제조방법은 우유 100 중량부 및 오미자 침출액 0.5~10 중량부를 포함하는 제3 혼합물을 살균하는 단계; 및 상기 혼합물에 균주를 접종하고 30~45℃에서 발효시키는 단계;를 포함한다.
이하, 본 발명에 따른 기능성 요구르트 제조방법을 단계별로 상세히 설명하도록 한다.
(a) 제3 혼합물 살균단계
상기 단계는 우유 및 오미자 침출액을 포함하는 제3 혼합물을 살균하는 단계이다. 좀 더 구체적으로 우유 100 중량부 및 오미자 침출액 0.5~10 중량부를 포함하는 제3 혼합물을 살균하는 단계이다.
상기 우유는 전술한 제1 혼합물의 우유 동일한 것을 사용할 수 있으므로 이에 대한 상세한 설명은 생략하기로 한다.
상기 오미자 침출액은 본 발명의 관능성을 향상시키면서, 영양성분을 제공하기 위해 포함된다.
한 구체예에서 상기 오미자 침출액은 오미자 및 올리고당을 1:0.5~3 중량비로 포함하는 당침액을 1℃~10℃에서 3~8개월 동안 숙성한 것을 사용할 수 있다. 상기 조건으로 숙성시 오미자의 유효성분이 용이하게 추출되면서, 관능성이 우수할 수 있다.
상기 올리고당은 프락토올리고당 및 갈락토올리고당 중 하나 이상을 포함할 수 있다. 상기 올리고당을 사용시 관능성이 우수할 수 있다.
상기 오미자 침출액은 상기 우유 100 중량부에 대하여 0.5~10 중량부 포함된다. 상기 범위로 포함시 상안정성, 관능성 및 혼합성이 우수할 수 있다. 상기 오미자 침출액을 0.5 중량부 미만 포함시 관능성이 저하되며, 10 중량부를 초과하여 포함시 상안정성 및 혼합성이 저하될 수 있다. 예를 들면 0.1~5 중량부 포함될 수 있다. 다른 예를 들면 0.5~5 중량부 포함될 수 있다.
(b) 발효단계
상기 단계는 상기 제3 혼합물에 균주를 접종하고 발효시키는 단계이다. 구체예에서 상기 제3 혼합물에 균주를 접종하고 30℃~45℃에서 발효시키는 단계이다. 상기 균주 및 발효 조건은, 전술한 것과 동일한 균주 및 발효 조건을 적용할 수 있으므로 이에 대한 상세한 설명은 생략하기로 한다.
한 구체예에서 상기 균주의 접종량은 5.0x105cfu/mL~5.0x108cfu/mL으로 접종할 수 있다. 상기 범위에서 접종시 발효속도, 상안정성 및 관능성이 우수할 수 있다.
본 발명의 다른 관점은 상기 기능성 요구르트 제조방법에 의해 제조된 기능성 요구르트에 관한 것이다. 본 발명의 기능성 요구르트 제조방법에 의해 제조된 기능성 요구르트는, 맛이 우수하고, 점도가 적절하며 저작감 및 관능성이 우수하고, 상안정성이 우수하여 보관시 층 분리현상을 방지할 수 있으며, 팥, 과일, 오미자 등을 영양성분의 손실을 최소화하여 이를 이용한 부가가치성이 우수하고, 영양성 등의 기능성이 우수할 수 있다. 또한, 팥, 과일 및 오미자 등의 식품 소재 활용도 증대로 인하여, 지역 농가 소득 증대와, 최종 상품 판매 이외에도 원재료 판매에 따른 기업 매출 증대효과를 기대할 수 있다.
한 구체예에서 상기 요구르트의 pH는 5.3~6.2일 수 있고, 상기 요구르트의 당도(Brix)는, 15~40일 수 있고, 상기 요구르트의 산도(%)는 0.71~1.1% 일 수 있고, 그리고 상기 요구르트의 염도(%)는 0.01~0.15% 일 수 있다. 본 발명의 기능성 요구르트는 상기 범위의 pH. 당도, 산도 및 염도로 제조되어, 신 맛과 담백한 맛, 및 단 맛이 조화를 이루어 관능성이 우수할 수 있다.
이하, 본 발명의 바람직한 실시예를 통해 본 발명의 구성 및 작용을 더욱 상세히 설명하기로 한다. 다만, 하기 실시예는 본 발명의 이해를 돕기 위한 것으로, 본 발명의 범위가 하기 실시예에 한정되지는 않는다. 여기에 기재되지 않은 내용은 이 기술 분야에서 숙련된 자이면 충분히 기술적으로 유추할 수 있는 것이므로 그 설명을 생략하기로 한다.
실시예 1
물에 식염 및 팥을 첨가하고 삶아낸 다음, 분쇄하고 동결건조하여 분말 형태의 팥을 제조하고, 바나나를 믹서기에 갈아 페이스트 형태로 제조하였다. 그 다음에, 상기 팥 및 바나나를 1:1 중량비로 혼합하여 제2 혼합물을 제조하였다. 그 다음에, 상기 제2 혼합물을 동결건조기(PVTFD-20R, (주)일산바이오베이스)에 넣고 -40℃에서 0.01~0.5 bar의 압력으로 감압 건조를 시작하여 15℃/200분씩 온도를 증가시켜 운전하고, 최종적으로 30℃에서 50~70 시간 건조하여 건조감량 3.0±0.5% 건조물을 제조하였다. 그 다음에, 상기 건조물을 평균크기 100㎛로 분쇄하여 도 2 (a)와 같은 혼합분말을 제조하였다.
그 다음에, 상기 탈지분유 30 중량% 및 물 70 중량%를 포함하는 우유 100 중량부 및 혼합분말 1 중량부를 균일하게 혼합하여 제조된 제1 혼합물을 65℃에서 30분 동안 살균하였다.
균주로서 락토바실러스 아시도필루스(lactobacillus acidophillus) (ATCC 4355), 락토바실러스 불가리쿠스(lactobacillus bulgaricus) (ATCC 11842) 및 스트렙토코쿠스 살리바리우스 서브스피시즈 서모필루스 (streptococcus salivarius subsp. Thermophillus) (ATCC BAA-250)를 1:1:1로 혼합하여 멸균된 Lactose broth(Difco, Beef extract 3.0g, Peptone 5.0g, Lactose 5.0g in 1.0L water pH 6.9) 5L에 접종한 후 37℃에서 24시간 동안 교반 배양하였다.
상기 배양이 끝난 배양액은 멸균된 원심분리기에 넣고 5000rpm, 10 분간 원심분리한 후 상등액을 버리고 균 침전물을 수확하였다. 그 다음에, 상기 균 침전물을 g 당 약 1.0x108 cfu/g이 되도록 탈지분유와 혼합한 후, -40℃ 초저온냉동고에서 동결시킨 다음 이를 동결건조기(PVTFD-20R, (주)일산바이오베이스)를 사용하여 동결건조하였다.
상기 동결건조 조건은 -40℃에서 시작하여 15℃/200분씩 온도를 증가시켜 운전하고, 최종적으로 30℃에서 60~70시간 동안 건조하였으며, 동결건조물의 최종 건조함량은 3.0±0.5%가 되도록 조절하여 제조하였다.
상기 제1 혼합물에 동결 건조물 형태의 균주를 5x105 cfu/mL를 접종하여 35℃에서 18시간 동안 발효하여 기능성 요구르트를 제조하였다.
실시예 2
바나나 대신 블루베리를 믹서기에 갈아 페이스트 형태로 제조하고, 상기 팥 분말과 혼합하여 도 2 (b)와 같은 혼합분말을 제조하여 적용한 것을 제외하고, 상기 실시예 1과 동일한 방법으로 기능성 요구르트를 제조하였다.
실시예 3
오미자 및 프락토 올리고당을 1:1 중량비로 포함하는 당침액을 제조하고, 상기 당침액을 4℃에서 6개월 동안 숙성하고 여과하여 오미자 침출액을 제조하였다. 상기 우유 100 중량부 및 오미자 침출액 3 중량부를 혼합하여 제2 혼합물을 제조하고, 상기 동결 건조물 형태의 균주를 접종하여 35℃에서 20시간 발효한 것을 제외하고, 상기 실시예 1과 동일한 방법으로 기능성 요구르트를 제조하였다.
비교예 1
상기 우유 100 중량부에 대하여 바나나 0.1 중량부를 포함하는 제1 혼합물을 적용한 것을 제외하고, 상기 실시예 1과 동일한 방법으로 기능성 요구르트를 제조하였다.
비교예 2
상기 우유 100 중량부에 대하여 바나나 15 중량부를 포함하는 제1 혼합물을 적용한 것을 제외하고, 상기 실시예 1과 동일한 방법으로 기능성 요구르트를 제조하였다.
비교예 3
상기 우유 100 중량부에 대하여 블루베리 0.1 중량부를 포함하는 제1 혼합물을 적용한 것을 제외하고, 상기 실시예 2와 동일한 방법으로 기능성 요구르트를 제조하였다.
비교예 4
상기 우유 100 중량부에 대하여 블루베리 15 중량부를 포함하는 제1 혼합물을 적용한 것을 제외하고, 상기 실시예 2와 동일한 방법으로 기능성 요구르트를 제조하였다.
비교예 5
상기 우유 100 중량부에 대하여 오미자 침출액 0.5 중량부를 포함하는 제2 혼합물을 적용한 것을 제외하고, 상기 실시예 3과 동일한 방법으로 기능성 요구르트를 제조하였다.
비교예 6
상기 우유 100 중량부에 대하여 오미자 침출액 15 중량부를 포함하는 제2 혼합물을 적용한 것을 제외하고, 상기 실시예 3과 동일한 방법으로 기능성 요구르트를 제조하였다.
시험예
(1) 관능평가: 상기 제조된 실시예 1~3 및 비교예 1~6의 기능성 요구르트에 대하여 관능성을 평가하였다. 관능평가 기법은 순위시험법으로서 훈련된 관능검사 요원 30명을 대상으로 실시하였으며, 상기 기능성 요구르트의 맛, 향, 및 전체적인 기호도 항목으로 나누어 10점 만점의 기호 척도법으로 측정하여 그 평균을 계산하여 하기 표 1에 나타내었다.
(2) 혼합성 및 상안정성 평가: 상기 실시예 1~3 및 비교예 1~6의 기능성 요구르트의 제조시의 혼합성 및 요구르트 제품의 상안정성을 평가하여 하기 표 1에 나타내었다.
상기 혼합성은 ◎: 매우 우수함, ○: 우수함, △: 불량 X: 매우 불량의 4 가지 기준으로 평가하였으며, 상기 상안정성은 ◎: 층 분리가 일어나지 않음, ○: 층 분리가 거의 일어나지 않음, △: 층 분리가 약간 발생함 X: 층 분리가 매우 심하게 발생함의 4 가지 기준으로 평가하였다.
상기 표 1을 참조하면, 본 발명의 혼합분말 또는 오미자 침출액의 포함량이 적은 비교예 1, 3, 5의 경우, 상기 실시예 1~3에 비해 맛, 향 및 기호도 등의 관능성이 저하되었으며, 상기 혼합분말 또는 오미자 침출액의 포함량이 본 발명의 범위를 초과하는 비교예 2, 4, 및 6의 경우, 상기 실시예 1~3에 비해 전체적인 관능성이 저하되었으며, 혼합분말 또는 오미자 침출액의 혼합성이 저하되어 제조 후 장시간 정치시, 분말이 가라앉거나, 층분리가 일어나는 등 상안정성이 저하되는 것을 알 수 있었다.
(3) 색차 측정: 상기 실시예 1~3의 색차를 측정하여 하기 표 2에 나타내었다. 색차 분석은 색차계(Super color SP-80 Colormeter, Tokyo Denshoku Co., Japan)를 이용하였으며, 표면의 명도(lightness, L), 적색도(redness, a), 황색도(yellowness, b)를 측정하였다. 표준 백색판은 L값이 92.39, a값이 -0.08, b값이 1.39이었으며, 시료당 3회 측정하여 평균값을 구하여 나타내었고 색차(△E)는 하기 식 1을 이용하여 계산하였다.
[식 1]
△E = √((△L)2+(△a)2+(△b)2)
도 2는 실시예 1~3에 따른 기능성 요구르트의 사진이다. 상기 도 2 및 표 2를 참조하면, 블루베리를 포함하는 실시예 2가 가장 낮은 명도와 높은 적색도 나타내며, 황색도는 오미자를 포함하는 실시예 3이 가장 낮았다. 색차에서는 상기 실시예 1 및 실시예 3이 거의 유사하게 측정되었으며, 실시예 2의 경우 실시예 1 및 3과 차이가 있음을 알 수 있었다.
(4) pH, 당도(Brix), 산도(%) 및 염도(%) 측정
상기 실시예 1~3의 관능성 영향인자(pH, 당도(Brix), 산도(%) 및 염도(%))를 측정하여 하기 표 3에 나타내었다.
상기 표 3을 참조하면, 실시예 1~3의 기능성 요구르트는, pH가 5.5~6.0, 17~36의 당도, 및 0.7~1.0의 산도를 나타내어, 비교적 높은 당도(brix) 및 낮은 산도를 나타내어, 높은 기호성을 가지는 것으로 나타났다.
최종 제품의 기능성 분석
(1) 유효성분 측정: 상기 실시예 1~3의 기능성 요구르트의 유용성분을 평가하기 위해, 상기 실시예 1~3을 각각 균질화 한 후, 동량의 증류수를 가하여 다시 3분간 교반하고, 균질화된 액을 시료로 사용하였다.
총 flavonoid의 함량 측정은 기존보고에 따라 측정하였으며 상기 실시예 1~3의 시료를 각각 18시간 동안 메탄올에 교반 추출하고, 여과된 추출 검액 400㎕에 90% 디에틸렌글리콜 4 mL를 첨가하고 다시 1N NaOH 40㎕를 투입하고 37℃에서 1시간 동안 반응 후 420nm에서 흡광도를 측정하였다.
표준시약으로는 rutin(Sigma Co.)을 사용하였다. 총 폴리페놀 함량은 추출검액 400㎕에 50㎕의 Folin-ciocalteau, 100㎕의 Na2CO3 포화용액을 넣고 실온에서 1 시간 방치한 후 725nm에서 흡광도를 측정하였다. 표준시약으로는 tannic acid(Sigma Co.)를 사용하였다. 총 당 정량의 경우에는 phenol-sulfuric acid 법을, 환원당 정량의 경우에는 DNS 법을 이용하였다. 각각의 분석결과는 3회 반복한 실험의 평균과 편차로 나타내었으며, 그 결과를 하기 표 4에 나타내었다.
상기 표 4를 참조하면, 상기 실시예 1~3은 총 플라보노이드 및 총 폴리페놀 함량, 총당 및 환원당 함량이 비교적 높은 것으로 나타났다.
또한, 상기 실시예 3의 요구르트에 대하여 오미자의 유효성분인 시잔드린(Shizandrin), 및 고미신 A(Gomisin A) 및 N에 대한 함량을 분석하였다.
오미자 유효성분을 측정하기 위하여 상기 실시예 3을 잘 혼합하여 10g을 채취하고, 여기에 메탄올 10mL를 첨가한 후 혼합하고, 초음파로 10분 간 처리 후 원심분리하여 상등액을 0.2㎛ 필터로 여과한 후 시험액으로 사용하였다.
별도로 시잔드린과, 고미신 A 및 N 표준품을 2, 5, 10 ㎍/mL이 되도록 조제하여 standard curve를 구한 후, 상기 시험액에 포함된 각 유효성분의 함량을 측정하여 도 3에 나타내었다.
도 3은 본 발명의 실시예 3의 분석 크로마토그래피 그래프이다. 상기 도 3을 참조하면, 상기 실시예 3의 시잔드린 15.16㎍/100g, 고미신 A 5.04㎍/100g, 및 고미신 N 4.60㎍/100g을 포함하는 것을 알 수 있었다.
(2) 항산화 활성 평가: 상기 실시예 1~3의 기능성 요구르트 시료의 항산화 활성을 평가하였다. 상기 항산화 활성은, DPPH(1,1-diphenyl-2-picryl hydrazyl)anion scavenging activity [DSA], ABTS [2,2-azobis(3-ethylbenzothiazoline-6-sulfonate)] cation scavenging activity [ASA] 및 nitrite scavenging acidity [NSA] 측정으로 평가하였다.
먼저 DSA 측정의 경우, 다양한 농도로 희석한 시료 20 ㎕에 99.5% 에탄올에 용해시킨 2X10-4 M DPPH 용액 380㎕를 넣고 혼합하여 37℃에서 30분 동안 반응시킨 후, 516 nm에서 microplate reader (Asys Hitech, Expert96, Asys Co., Austria)를 사용하여 흡광도를 측정하였다. DSA는 시료 첨가구와 비첨가구의 흡광도 백분율로 표시하였다.
상기 ASA 측정의 경우, 7 mM ABTS(Sigma Co.) 5mL와 140 mM potassium persulfate 88 mL를 섞은 후 상온에서 16 시간 빛을 차단하여 ABTS 양이온을 형성시켰으며, 이후 이 용액을 414nm에서 흡광도 값이 1.5가 되도록 에탄올로 희석하였다. 조제된 희석용액 190㎕와 시료 10㎕를 혼합한 후 상온에서 6분간 반응시킨 후 734nm에서 흡광도를 측정하고 하기 식 2에 의해 ASA(%)를 결정하였다.
[식 2]
ASA(%)=[(C-S)/C] X 100
(상기 식 2에서, C: DMSO 첨가시 흡광도, S: 시료첨가시 흡광도이다.)
상기 NSA 측정의 경우, 아질산염 용액(1mM)에 시료용액을 가하고 여기에 0.1N HCl을 가하여 pH 1.2로 조정한 후, 37℃에서 1 시간 반응시킨 후 Griess reagent(Sigma Co.)를 가하고 혼합하였다. 이후 15분간 실온에서 방치 후 520nm에서 흡광도를 측정하여 잔존 nitrite 양을 측정하였다. NSA(%)는 하기 식 3에 의해 계산하였다.
[식 3]
NSA(%)=[1-(A-C)/B] X 100
(상기 식 2에서 A: 1 mM nitrite 용액에 시료를 첨가하여 1 시간 반응시킨 후의 흡광도, B: 1 mM nitrite 용액의 흡광도, C: 시료의 흡광도이다.)
한편 환원력 평가를 위해서 에탄올에 용해한 시료 2.5mL에 0.2M sodium phosphate buffer(pH 6.6) 2.5 mL와 10% potassium ferricyanide 2.5 mL를 첨가하고 50℃에서 20분 동안 반응시킨 후, 10% trichloroacetic acid 2.5 mL를 첨가하여 반응을 종료하고 4,000 rpm에서 10분간 원심분리하여 상등액을 회수하였다. 회수한 상등액은 증류수로 2배 희석한 후, 신선하게 조제된 0.1% ferric chloride 용액과 5:1 (v/v) 비율로 혼합하고 700 nm에서 흡광도를 측정하여 평가하였다. 상기의 항산화 실험에서 대조구로는 아스코르빈산(vitamin C (Sigma Co., USA))를 사용하였으며, 용매 대조구로는 DMSO를 사용하였다. 실시예 1~3 시료의 라디칼 소거활성은, 각 활성화된 anion, cation 및 nitrite를 50% 소거하는데 소요되는 시료 농도(RC50)를 계산하여 하기 표 5에 그 결과를 나타내었다.
상기 표 5를 참조하면, 실시예 1~3은 상기 대조구와 비교하였을때, 발암과 관련된 것으로 알려진 nitrite의 소거능이 우수함을 알 수 있었다.
(3) 항응고 활성측정: 상기 실시예 1~3의 항응고 활성은 기존에 보고된 방법과 동일하게 측정하였으며, 혈액응고측정기(Amelung coagulometer KC-1A, Amelung, Lemgo, Germany)를 이용하여 트롬빈 타임(Thrombin Time, TT), 프로트롬빈 타임(Prothrombin Time, PT) 및 에이피티 타임(activated Partial Thromboplastin Time, aPTT)을 측정하여 평가하였다. 상기 TT, PT 및 aPTT 측정의 용매대조구로는 DMSO를 사용하였으며, 양성대조구로는 아스피린(Sigma Co.)을 사용하였다.
먼저 TT는 37℃에서 0.5 U 트롬빈(Sigma Co.) 50 ㎕와 20 mM CaCl₂50 ㎕, 및 다양한 농도의 실시예 1~3의 시료액 10 ㎕를 coagulometer의 튜브에 혼합하여 2분간 반응시킨 후, 혈장 100 ㎕를 첨가한 후 혈장이 응고될 때까지의 시간을 측정하였으며, 트롬빈 저해 활성은 3회 이상 반복한 TT 실험의 평균치를 용매 대조구인 DMSO의 TT 평균치의 비율로 나타내었다.
상기 PT 측정은 혈장 70 ㎕ 및 다양한 농도의 상기 실시예 1~3의 시료액 10 ㎕를 Amelung coagulometer KC-1A의 튜브에 첨가하여 37 ℃에서 3분간 가온 후, 130 ㎕의 PT reagent를 첨가하고 혈장이 응고될 때까지의 시간을 3회 반복한 실험의 평균치로 나타내었으며, 프로트롬빈 저해 활성은 3회 이상 반복한 PT 실험의 평균치를 용매 대조구인 DMSO의 PT 평균치의 비율로 나타내었다.
aPTT 측정의 경우에는, 표준혈장 70㎕ 및 다양한 농도의 상기 실시예 1~3의 시료액 10 ㎕를 Amelung coagulometer KC-1A의 튜브에 첨가하여 37℃에서 3분간 가온 후, 65 ㎕의 aPTT reagent를 첨가하고 다시 37℃에서 3 분간 반응하였다. 이후 35 mM CaCl2 (65㎕)를 첨가한 후 혈장이 응고될 때까지의 시간을 3회 반복한 실험의 평균치로 나타내었다. aPTT 연장 활성은 3회 이상 반복한 aPTT 실험의 평균치를 용매 대조구인 DMSO의 aPTT 평균치의 비율로 나타내었다.
혈장은 표준혈장(Control plasma, MD Pacific Technology Co., Ltd, Huayuan Industrial Area, China)을 구입하여 사용하였으며, PT reagent와 aPTT reagent는 MD Pacific Hemostasis (MD Pacific Technology Co., Ltd, Huayuan Industrial Area, China)의 분석시약을 사용하여 측정하였으며, 기타 시약은 Sigma사(Sigma Co.)의 제품을 구입하여 사용하였으며, 상기 측정 결과를 하기 표 6에 나타내었다.
도 4는 상기 실시예 1~3의 농도별 트롬빈 저해활성을 나타낸 그래프이고, 도 5는 상기 실시예 1~3의 농도별 프로트롬빈 저해활성을 나타낸 그래프이며, 도 6은 상기 실시예 1~3의 농도별 혈액응고인자 저해활성을 나타낸 그래프이다. 상기 도 4~6 및 상기 표 6을 참조하면, 상기 실시예 1~3은 전체적으로 우수한 항혈전 활성, 특히 혈전 생성에 중추적 역할을 수행하는 트롬빈에 대해 우수한 저해 활성을 나타냄을 알 수 있었다.
Claims (5)
- 우유 100 중량부 및 혼합분말 0.5~5 중량부를 포함하는 제1 혼합물을 55~70℃에서 20~40분 동안 살균하는 단계; 및
상기 제1 혼합물에 균주를 접종하고 30~45℃에서 발효시키는 단계;를 포함하며,
상기 우유는 물 65~75 중량% 및 전지분유 및 탈지분유 중 하나 이상의 분유 25~35 중량%를 포함하고,
상기 혼합분말은 팥, 및 블루베리, 바나나 및 키위 중에서 하나 이상의 과일을 1:0.1~1:10 중량비로 혼합하여 제2 혼합물을 제조하는 단계;
상기 제2 혼합물을 동결 건조하여 건조물을 제조하는 단계; 및
상기 건조물을 분쇄하는 단계;를 포함하는 것을 특징으로 하는 기능성 요구르트 제조방법.
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- 제1항에 있어서, 상기 균주는 락토바실러스 아시도필루스(lactobacillus acidophillus), 락토바실러스 불가리쿠스(lactobacillus bulgaricus) 및 스트렙토코쿠스 살리바리우스(streptococcus salivarius) 중에서 하나 이상의 균주를 포함하는 것을 특징으로 하는 기능성 요구르트 제조방법.
- 제1항의 기능성 요구르트 제조방법에 의해 제조된 기능성 요구르트.
Priority Applications (1)
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|---|---|---|---|
| KR1020150042107A KR101834326B1 (ko) | 2015-03-26 | 2015-03-26 | 기능성 요구르트 제조방법 및 이에 의해 제조된 기능성 요구르트 |
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| KR1020150042107A KR101834326B1 (ko) | 2015-03-26 | 2015-03-26 | 기능성 요구르트 제조방법 및 이에 의해 제조된 기능성 요구르트 |
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| KR20160115100A KR20160115100A (ko) | 2016-10-06 |
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| US20160066590A1 (en) | 2013-04-24 | 2016-03-10 | Danone Gmbh | Fermented dairy products suitable for fruit taste enhancement |
-
2015
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